Arene ruthenium assemblies to treat hypoxic tumors
Author(s)
Editor(s)
Date issued
2020
Number of pages
129
Subjects
Arène ruthénium diméthyldihydropyrène anthracène thérapie photodynamique oxygène singulet hypoxie Arene ruthenium dimethyldihydropyrene anthracene photodynamic therapy singlet oxygen hypoxia
Abstract
Les thérapies actuelles pour lutter contre les cancers ne sont pas toujours efficaces et sont généralement accompagnées d’effets secondaires, car les solutions apportées ne sont pas suffisamment sélectives et touchent également les cellules saines. La thérapie photodynamique (photodynamic therapy, PDT) est un nouveau traitement très prometteur pour surmonter ce problème de sélectivité. En effet, pour fonctionner et être efficace, la PDT a besoin d’avoir dans un même espace spatio-temporel trois éléments : la lumière, le médicament sensible à la lumière (appelé aussi photosensibilisateur) et l’oxygène. Or, le manque d’oxygène, ou hypoxie, est la caractéristique de la plupart des cancers. L’efficacité de ce nouveau traitement est donc réduite. Il est plus que nécessaire de trouver une solution pour contourner l’hypoxie.
Une des clés possibles est la synthèse de nouvelles structures pouvant transporter de l’oxygène jusqu’aux cellules cancéreuses. L’attention a été portée sur des dérivés d’arène ruthénium contenant des sous-unités jouant le rôle de capteurs d’oxygène. Ces derniers sont des dérivés d’anthracène ou de diméthyldihydropyrène. Ce travail de thèse a donc consisté non seulement à la synthèse et à la caractérisation de ses molécules, mais également à leur étude en solution et in vitro, afin de déterminer leur capacité à transporter l’oxygène.
ABSTRACT
The actual therapies for fighting cancers are not always efficient and are commonly followed by side effects, since the solutions are not enough selective. Photodynamic therapy (PDT) is an appealing treatment to tackle the issue of selectivity. In fact, to work and to be efficient, PDT needs to combine in the same physico-temporal space three elements: a light, a drug (also called photosensitizer) and oxygen. Nevertheless, the lack of oxygen is one of the main characteristics in a majority of cancers. This phenomenon is called hypoxia. The efficiency of a treatment which needs oxygen will consequently be reduced. So, there is a real need to find a solution to bypass hypoxia.
One of the possible answers is the synthesis of new structures able to transport oxygen into tumorous cells. Our attention was focused on arene ruthenium complexes with subunits that can capture oxygen. These probes are derivatives of anthracene or dimethyldihydropyrene cores. Then, this work consisted, not only in the synthesis and in the characterization of these molecules, but also in their studies in solution and in vitro, to determine their ability to transfer oxygen to cells, and ultimately to cancer cells.
Une des clés possibles est la synthèse de nouvelles structures pouvant transporter de l’oxygène jusqu’aux cellules cancéreuses. L’attention a été portée sur des dérivés d’arène ruthénium contenant des sous-unités jouant le rôle de capteurs d’oxygène. Ces derniers sont des dérivés d’anthracène ou de diméthyldihydropyrène. Ce travail de thèse a donc consisté non seulement à la synthèse et à la caractérisation de ses molécules, mais également à leur étude en solution et in vitro, afin de déterminer leur capacité à transporter l’oxygène.
ABSTRACT
The actual therapies for fighting cancers are not always efficient and are commonly followed by side effects, since the solutions are not enough selective. Photodynamic therapy (PDT) is an appealing treatment to tackle the issue of selectivity. In fact, to work and to be efficient, PDT needs to combine in the same physico-temporal space three elements: a light, a drug (also called photosensitizer) and oxygen. Nevertheless, the lack of oxygen is one of the main characteristics in a majority of cancers. This phenomenon is called hypoxia. The efficiency of a treatment which needs oxygen will consequently be reduced. So, there is a real need to find a solution to bypass hypoxia.
One of the possible answers is the synthesis of new structures able to transport oxygen into tumorous cells. Our attention was focused on arene ruthenium complexes with subunits that can capture oxygen. These probes are derivatives of anthracene or dimethyldihydropyrene cores. Then, this work consisted, not only in the synthesis and in the characterization of these molecules, but also in their studies in solution and in vitro, to determine their ability to transfer oxygen to cells, and ultimately to cancer cells.
Notes
Examination members:
Pr. Bruno Therrien, Thesis supervisor, University of Neuchâtel, Switzerland
Pr. Stephan von Reuss, Internal examiner, University of Neuchâtel, Switzerland
Pr. Guy Royal, External examiner, University of Grenoble, France
Thesis defended on April 24, 2020
No de thèse : 2822
Pr. Bruno Therrien, Thesis supervisor, University of Neuchâtel, Switzerland
Pr. Stephan von Reuss, Internal examiner, University of Neuchâtel, Switzerland
Pr. Guy Royal, External examiner, University of Grenoble, France
Thesis defended on April 24, 2020
No de thèse : 2822
Publication type
doctoral thesis
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